次氯酸盐(ClO?)是一种温和且高效的弱酸氧化剂,具有强杀菌活性和低刺激性。它被广泛用于公共场所的清洁和消毒,以及家庭中水果、蔬菜和鲜产品的消毒;餐具和厨房用具的杀菌和抑菌;食品加工行业中冷链运输的消毒和鲜品保鲜[[1], [2], [3], [4]]。由于其安全性和高效性,次氯酸盐已成为确保日常生活卫生和安全的重要消毒剂[5,6]。然而,意外摄入或过量摄入次氯酸盐可能对人体造成一系列损害[7,8]。例如,过量摄入会直接腐蚀口腔、食道和胃肠道的黏膜;长期食用含有过量残留次氯酸盐的食物或饮用水可能破坏肠道菌群的平衡,增加患胃肠道疾病的风险[9,10]。不规范的次氯酸盐使用还可能引发一系列生态和环境问题:含有过量次氯酸盐的废水排放到水体中会抑制水生生物的活性,破坏水生生态系统的物质循环和能量流动[11,12];过量次氯酸盐渗入土壤会破坏土壤的酸碱平衡,抑制土壤中有益微生物的代谢和繁殖[13,14]。因此,开发新型高性能的ClO?检测工具对于避免由ClO?引起的环境危害、保障生态系统稳定性和人类健康至关重要。
与传统ClO?检测方法(如电化学分析、色谱检测和滴定)[[15], [16], [17], [18]]相比,小分子荧光探针具有许多优势,包括高灵敏度、操作简便、实时动态监测、良好的生物相容性以及能够准确识别环境和生物系统中的微量目标分析物[[19], [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26]]。迄今为止,研究人员已设计并合成了一系列用于ClO?检测的荧光探针[27,28],其中大多数用于活体生物中ClO?的成像,仅有少数应用于食品和环境检测[[29], [30], [31], [32], [33], [34], [35]]。然而,这些探针仍存在合成繁琐、灵敏度低和响应时间长的缺点,限制了其应用范围[[36], [37], [38]]。这促使我们开发出性能更优的荧光探针,以实现环境和食品样品中ClO?的高效、快速和准确检测。
在本研究中,设计并合成了一种新型荧光探针DAPM:该探针以二甲氨基作为电子供体,马来酰亚胺结构作为电子受体,两者通过双键连接形成D-π-A结构。探针DAPM对ClO?具有高选择性和抗干扰能力,能够快速识别ClO?。它已被开发用于水、土壤和食品样品中ClO?的定量检测。基于该探针,构建了便携式试纸条和智能手机检测平台,以满足食品样品中ClO?的可视化检测需求。此外,利用探针DAPM的pH敏感性,还将其用于分析虾的新鲜度。